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1引言
智能配電是隨著技術(shù)進(jìn)步和用戶需求提升而出現(xiàn)的一個(gè)新的理念。智能配電系統(tǒng)將智能化手段應(yīng)用于常規(guī)配電系統(tǒng),不僅有助于提高系統(tǒng)的安全性、可靠性,提高能源利用效率,還有助于用戶提升管理水平。本文首先探討了智能配電系統(tǒng)的起源和定義,分析了其組成要素、架構(gòu)、功能。繼而回顧了智能配電在水務(wù)行業(yè)不同階段的應(yīng)用狀況。最后對數(shù)字化、智能化及“雙碳"背景下,智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)中的發(fā)展方向和亟待解決的問題進(jìn)行了分析和探討。
2智能配電系統(tǒng)的起源和定義
2003年6月,在美國“未來能源聯(lián)盟智能電網(wǎng)工作組"發(fā)表的報(bào)告中出現(xiàn)了“智能電網(wǎng)"一詞。該報(bào)告將智能電網(wǎng)定義為“集成了傳統(tǒng)的現(xiàn)代電力工程技術(shù)、高級傳感和監(jiān)視技術(shù)、信息與通信技術(shù)的輸配電系統(tǒng),具有更加完善的性能并且能夠?yàn)橛脩籼峁┮幌盗性鲋捣?wù)"⑴。我國對智能電網(wǎng)的研究雖然起步相對較晚,但推進(jìn)速度很快。這場智能化變革已經(jīng)逐漸從輸配電網(wǎng)擴(kuò)展至用戶端,從高壓配電系統(tǒng)擴(kuò)展至低壓配電系統(tǒng)。雖然目前國內(nèi)尚無智能配電系統(tǒng)、明確的定義,各種文獻(xiàn)資料及集成商的表述亦不盡相同,但經(jīng)過歸納、整理可以發(fā)現(xiàn)其在組成要素及特征、基本架構(gòu)和功能等方面的相似之處。
2.1智能配電系統(tǒng)的組成要素及特征
智能配電系統(tǒng)與傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的不同之處體現(xiàn)在其智能化。所謂智能化指具有感知能力,具有記憶和思維能力,具有學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力,具有行為決策能力。智能配電系統(tǒng)在傳統(tǒng)配電系統(tǒng)基礎(chǔ)上集成了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信、信息、傳感、自動(dòng)控制、電力電子等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、融合化特征。集成先進(jìn)技術(shù)的智能化硬件、軟件產(chǎn)品是智能配電系統(tǒng)的基本組成要素。
2.2智能配電系統(tǒng)的基本架構(gòu)
盡管對智能配電系統(tǒng)的描述和配置各不相同,但梳理歸納起來智能配電系統(tǒng)的基本架構(gòu)大致相同,都是由底層的智能設(shè)備層和上層的監(jiān)控管理層組成。近年來隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,又增加了云端應(yīng)用層。
2.2.1智能設(shè)備層
智能設(shè)備層是智能配電系統(tǒng)的基石,是實(shí)現(xiàn)智能化的前提條件。智能設(shè)備層由具備通信接口的各種智能電氣元件和設(shè)備組成,包括智能型斷路器、電力儀表、無功補(bǔ)償裝置、濾波裝置、微機(jī)繼電保護(hù)裝置等電器元件,以及智能型高、低壓開關(guān)柜等電氣成套設(shè)備。智能設(shè)備層包含傳感單元和執(zhí)行單元,既可實(shí)時(shí)為系統(tǒng)決策提供完整、準(zhǔn)確、可靠的依據(jù),又可及時(shí)、準(zhǔn)確地實(shí)施系統(tǒng)下達(dá)的各項(xiàng)指令。
作為數(shù)據(jù)采集者,智能設(shè)備層可實(shí)時(shí)上傳:設(shè)備運(yùn)行參數(shù)(電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、諧波含量等)、設(shè)備運(yùn)行信息(斷路器分/合閘狀態(tài)、手車位置等)、設(shè)備整定信息(斷路器定值參數(shù)等)、設(shè)備維護(hù)信息(溫度、設(shè)備型號、序列號、固件版本號等)等。
作為指令執(zhí)行者,智能設(shè)備層可根據(jù)監(jiān)控管理層的指令執(zhí)行參數(shù)設(shè)定、定值調(diào)整、分/合閘操作等。
2.2.2監(jiān)控管理層
監(jiān)控管理層是智能配電系統(tǒng)的核心,是系統(tǒng)的“大腦",直接影響配電系統(tǒng)的智能化水平的高低。監(jiān)控管理層通常采用模塊化設(shè)計(jì)的軟件,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù),接收、處理設(shè)備層上傳的信息,經(jīng)過處理、數(shù)據(jù)挖掘,通過畫面呈現(xiàn)、控制指令輸出、信息提示等方式實(shí)現(xiàn)不同的功能。由于每個(gè)軟件模塊對應(yīng)不同的功能,因此軟件模塊的數(shù)量和質(zhì)量是決定配電系統(tǒng)智能化水平的關(guān)鍵。
2.2.3云端應(yīng)用層
云端應(yīng)用層通過云端服務(wù)平臺進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、處理,為用戶提供高級的決策指導(dǎo)及技術(shù)支持。也有一些生產(chǎn)商將監(jiān)控管理層的功能置于云端,這樣可有效降低系統(tǒng)的初期投資和后期的運(yùn)行維護(hù)成本、易于擴(kuò)展。
2.2.4通信網(wǎng)絡(luò)
智能設(shè)備層與監(jiān)控管理層之間的數(shù)據(jù)交換通常采用現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)形式。具備RS485接口的電氣裝置加裝通訊模塊可釆用總線連接,通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后利用以太網(wǎng)連接至上層系統(tǒng);具備以太網(wǎng)接口的電氣裝置加裝通訊模塊可直接連接至上層系統(tǒng)。
2.3智能配電系統(tǒng)的功能
智能配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)從功能化向智能化升級,自動(dòng)化程度高、可靠性、穩(wěn)定性強(qiáng)、界面友好,可為用戶提升能源利用效率和管理水平提供多維度支持。智能配電系統(tǒng)的功能因集成商的理解和側(cè)重不同而存在差異,歸納起來主要有能效管理、電能質(zhì)量管理、電氣資產(chǎn)管理和運(yùn)行維護(hù)管理等方面。前兩者為基本功能,后兩者為更高級別的功能,且上述功能在不同配置下實(shí)現(xiàn)的層級也不同。
3智能配電系統(tǒng)在水努行業(yè)的發(fā)展歷程和趨勢
3.1智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的發(fā)展歷程
水務(wù)是城市基礎(chǔ)設(shè)施重要的組成部分,直接影響城市能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而電力供應(yīng)是否可靠、穩(wěn)定,則是影響水務(wù)行業(yè)運(yùn)行的關(guān)鍵。
水務(wù)行業(yè)在傳統(tǒng)的配電方式下,電氣系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)主要依賴運(yùn)行人員的專業(yè)水平和責(zé)任心。憑借運(yùn)行人員日常巡視的眼觀(設(shè)備外觀和儀表讀數(shù))、耳聽(設(shè)備異響)、鼻嗅(焦臭異味)、手掃(掃描溫度),工作量大且難以發(fā)現(xiàn)潛在隱患。如果管理存在不足,如原始資料缺失、調(diào)整未存檔、臺賬不清、人員更替等,電氣系統(tǒng)的實(shí)際情況形同盲區(qū),存在極大的安全隱患。
2000年左右,高壓系統(tǒng)的微機(jī)繼電保護(hù)和多功能電力儀表的出現(xiàn),打破了長期以來高壓系統(tǒng)二次回路用各種繼電器搭建,上傳電量參數(shù)只能通過互感器加裝變送器的做法。
10kV~35kV配電系統(tǒng)在開關(guān)柜上裝設(shè)微機(jī)繼電保護(hù)裝置和多功能電力儀表,通過通信與后臺監(jiān)控系統(tǒng)連接,可顯示電氣參數(shù)、斷路器分/合閘狀態(tài),進(jìn)行各種保護(hù)定值的調(diào)整、設(shè)定以及控制斷路器分/合閘等,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遙測、遙信、遙調(diào)、遙控,即“四遙"。高壓配電系統(tǒng)具備了基本的智能化要素,具有智能設(shè)備層和監(jiān)控管理層的架構(gòu),可實(shí)現(xiàn)能效管理和電能質(zhì)量管理的基本功能。
在0.4kV級的低壓配電系統(tǒng)中,多功能電力儀表采集的數(shù)據(jù)通常上傳至高壓的監(jiān)控系統(tǒng)后臺或水務(wù)企業(yè)的中控室上位機(jī),僅用于顯示和生成報(bào)表,未形成低壓智能配電系統(tǒng)。
但此時(shí)的配電系統(tǒng)比傳統(tǒng)的常規(guī)系統(tǒng)已有很大進(jìn)步,不僅免去了運(yùn)行人員日常抄表的繁重工作,還有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,以及在事故發(fā)生后作出準(zhǔn)確判斷。
2010年之后,基于多功能電力儀表的能源管理系統(tǒng)逐漸在水務(wù)行業(yè)得到應(yīng)用。這類系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及歷史能耗數(shù)據(jù)查詢、展示、打印,簡單的數(shù)據(jù)分類管理與分析等功能。這類系統(tǒng)偏重可視化,對數(shù)據(jù)的分析與處理能力低,只能算作低級別的智能化系統(tǒng)。
此后,為實(shí)現(xiàn)低壓系統(tǒng)的遙控,出現(xiàn)了基于PLC的低壓智能配電系統(tǒng)。即在裝設(shè)多功能電力儀表的基礎(chǔ)上,低壓斷路器裝設(shè)電操,釆用硬接線的方式與PLC連接,通過軟件實(shí)現(xiàn)斷路器遠(yuǎn)程分合閘,并且可通過上位機(jī)進(jìn)行控制。這類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水務(wù)行業(yè)遠(yuǎn)程場站的無人值守,極大降低了人工成本,但存在接線數(shù)量多、故障率高、維護(hù)檢修困難等問題,只適用于邏輯關(guān)系簡單的小規(guī)模系統(tǒng)。
3.2智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
水務(wù)行業(yè)配電系統(tǒng)智能化,因廠商擅長的領(lǐng)域不同,主要有以下幾種類型:
(1)多功能電力儀表型
智能配電系統(tǒng)基于多功能電力儀表,并納入生產(chǎn)運(yùn)行所需的其他監(jiān)測儀表,提供便捷的數(shù)據(jù)査詢功能,并能根據(jù)用戶需求定制超限報(bào)警等功能。能實(shí)現(xiàn)能效管理和電能質(zhì)量管理的基本功能,但缺乏對數(shù)據(jù)的深入分析與挖掘,難以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理和運(yùn)維管理功能。特點(diǎn)是投資低,滿足用戶基本的能源管理需求、幫助用戶降低人工成本。這類系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)智能配電系統(tǒng)中應(yīng)用相對較多。
(2)微機(jī)繼電保護(hù)型
生產(chǎn)商在35kV~10kV電氣系統(tǒng)保護(hù)方面有較強(qiáng)的實(shí)力,熟悉、了解系統(tǒng)運(yùn)行問題和用戶的運(yùn)維需求。高壓側(cè)除常規(guī)的功能外,還可實(shí)時(shí)監(jiān)測分/合閘線圈、儲能電機(jī)、電動(dòng)底盤車和電動(dòng)接地刀電機(jī),監(jiān)測斷路器觸頭溫度、母線接頭溫度等;同時(shí)低壓側(cè)也釆取多項(xiàng)監(jiān)測措施并在監(jiān)控平臺配置相應(yīng)的軟件。這類系統(tǒng)具備智能配電系統(tǒng)的四項(xiàng)管理功能,在規(guī)模大、高壓設(shè)備多的水務(wù)企業(yè)有明顯應(yīng)用優(yōu)勢。
(3)低壓電氣元件型
這類生產(chǎn)商依靠對低壓斷路器等元件的強(qiáng)大研發(fā)能力不斷對產(chǎn)品進(jìn)行智能化升級,夯實(shí)智能設(shè)備層。更有公司針對小型智能配電系統(tǒng)研發(fā)了智能配電一體機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)“四遙",且成本低,適用于水務(wù)行業(yè)管網(wǎng)上的小型排澇泵站、污水提升泵站等。這種一體機(jī)還可通過以太網(wǎng)連接上層監(jiān)控系統(tǒng),適用于水務(wù)行業(yè)中單體小、數(shù)量多、范圍大的使用場景,如井群等。
(4)開關(guān)柜型
這類廠商一般是實(shí)力較強(qiáng)的開關(guān)柜制造商。他們發(fā)揮自身優(yōu)勢,以智能型開關(guān)柜為基礎(chǔ)結(jié)合監(jiān)控平臺組成智能配電系統(tǒng)。柜內(nèi)設(shè)有通信設(shè)備專屬空間,線路簡潔。動(dòng)力、控制、通信電纜各行其道,避免信號干擾,保證了數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、可靠。此類智能開關(guān)柜的價(jià)格較高,廠商通常建議配套同品牌的監(jiān)控平臺降低綜合造價(jià)。但其監(jiān)控平臺的功能選擇性小,用戶需求受限。
(5)全產(chǎn)品線型
這類生產(chǎn)商具備全部或大部分高、低壓及通信產(chǎn)品的軟硬件研發(fā)能力,具有多年的電氣和自控技術(shù)積淀,對配電系統(tǒng)智能化有深刻的認(rèn)識和解讀。搭建的智能配電系統(tǒng)、配置靈活,能滿足用戶的不同需求,可實(shí)現(xiàn)智能配電系統(tǒng)全部管理功能的各層級功能。具備這些能力的往往是國內(nèi)外的電氣品牌,在水務(wù)行業(yè)屬于應(yīng)用。
3.3智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的發(fā)展趨勢
近年來,隨著水務(wù)行業(yè)面臨外部條件日益復(fù)雜、出水指標(biāo)不斷提高、運(yùn)行成本壓力加大、人員老化等問題,原先的粗放型管理模式難以應(yīng)對,水務(wù)行業(yè)急需向精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變。2020年8月,國務(wù)院國資委發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》,要求加快推進(jìn)國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。“十四五"規(guī)劃提出通過推進(jìn)智慧城市建設(shè),推進(jìn)市政公用設(shè)施等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能化改造,構(gòu)建智慧水利體系。在國家政策的大力推動(dòng)和水務(wù)行業(yè)內(nèi)生動(dòng)力作用下,水務(wù)行業(yè)的數(shù)字化、智能化需求迎來大規(guī)模增長。
隨著技術(shù)進(jìn)步和用戶理念的更新,智能配電系統(tǒng)的深度、廣度和智能化程度都在不斷拓展、升級。在智能設(shè)備層,智能型產(chǎn)品種類不斷增多,智能化程度不斷提高,具備互聯(lián)互通特性的產(chǎn)品層出不窮。如釆用無線傳感技術(shù)、具備智能測溫功能的真空斷路器,能判斷電容器容量衰減程度并實(shí)現(xiàn)超閾值及時(shí)切除的智能控制器,智能測溫母線等。智能設(shè)備層的擴(kuò)充和深化,不僅為監(jiān)控管理層提供更豐富的信息,且執(zhí)行力更強(qiáng)。
在監(jiān)控管理層,出現(xiàn)了更多針對水務(wù)行業(yè)節(jié)能降耗的軟件產(chǎn)品,如智能泵控系統(tǒng)、曝氣控制、加藥控制等,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與工藝控制相結(jié)合。監(jiān)控平臺還綜合了企業(yè)的電、水、熱、氣、藥及其他監(jiān)測數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)一張圖總覽全局,為搭建智慧水務(wù)平臺提供了可靠的技術(shù)支撐。
在云端,出現(xiàn)了更多分析與應(yīng)用增值服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)亦由互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
智能化三大關(guān)鍵要素:數(shù)據(jù)、算力、算法。智能設(shè)備層的發(fā)展使得底層數(shù)據(jù)的收集不再是障礙;計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,算力母已經(jīng)不是問題;智能化的核心一算法,需要長期、大量的投入,不具開放性且進(jìn)展相對緩慢??梢灶A(yù)見,未來生產(chǎn)商在智能配電系統(tǒng)的競爭將集中于算法,這也是體現(xiàn)智能配電系統(tǒng)價(jià)值的關(guān)鍵。
智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的發(fā)展還有一個(gè)值得關(guān)注的問題:數(shù)據(jù)安全。水務(wù)行業(yè)的數(shù)據(jù)存在敏感性,對數(shù)據(jù)安全要求高。未來如何保證數(shù)據(jù)安全,打消用戶的疑慮,將是生產(chǎn)商需要努力解決的問題。
在“雙碳"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,減碳將成為水務(wù)行業(yè)的重中之重。對水務(wù)行業(yè)來說,一方面要充分利用新能源,另一方面要深入挖掘企業(yè)自身的節(jié)能潛力。光伏、生物質(zhì)能(沼氣)是水務(wù)行業(yè)較易取得的清潔能源。與之相適應(yīng),智能配電系統(tǒng)需要滿足新能源接入、微網(wǎng)運(yùn)行等方面的需求。水務(wù)行業(yè)智能配電改造的運(yùn)行實(shí)踐證明,智能配電在節(jié)能降耗方面具有極大優(yōu)勢,今后需要通過深入挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,幫助用戶進(jìn)一步深化、細(xì)化工作,提高能源利用效率。
4 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺的產(chǎn)品體系,AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測、分析、治理裝置,用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度,監(jiān)測主要用能設(shè)備能效,保護(hù)污水廠運(yùn)行可靠,提高污水廠能效,為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案。
AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成,涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統(tǒng)、電氣、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運(yùn)維等,貫穿水務(wù)能源流的始終,幫助運(yùn)維管理人員通過一套平臺、一個(gè)APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況,并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門管理需要。
5 平臺子系統(tǒng)
5.1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù),實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能,對異常情況及時(shí)預(yù)警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負(fù)荷率、溫度、三相平衡、異常等數(shù)據(jù)。
5.2 電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
水務(wù)中大量的大功率電機(jī)、水泵變頻啟動(dòng)導(dǎo)致配電系統(tǒng)中存在大量諧波,通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量,并配置對應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。
5.3 電動(dòng)機(jī)管理
馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)水務(wù)中電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測和。準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息,對電機(jī)進(jìn)行健康診斷和預(yù)防性維護(hù)。同時(shí)支持與PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。
5.4 能耗管理
為水務(wù)搭建計(jì)量體系,顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗,通過能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向,找出能源消耗異常區(qū)域。
將所有有關(guān)能源的參數(shù)集中在一個(gè)看板中,從多個(gè)維度對比分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。
能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集水務(wù)中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)?、冷熱量消耗量,同環(huán)比對比分析,能耗總量和能耗強(qiáng)度計(jì)算,標(biāo)煤計(jì)算和CO2排放統(tǒng)計(jì)趨勢。
能效分析按計(jì)量架構(gòu),分別進(jìn)行能效分析,契合能源管理體系要求,可對各車間/職能部門的能效水平進(jìn)行分析,同比、環(huán)比、對標(biāo)等。通過污水處理產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析,同時(shí)將污水的單耗與行業(yè)/國家指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
5.5 智能照明控制
系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案,支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,模塊可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能,盡量利用自然光照,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、廠區(qū)照明的智能控制達(dá)到、節(jié)能、舒心的目的。
5.6 電氣
5.6.1 電氣火災(zāi)監(jiān)測
監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實(shí)現(xiàn)對污水廠、自來水廠、水泵站的電氣預(yù)警。
5.6.2 消防應(yīng)急照明和疏散指示
根據(jù)預(yù)先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案快速啟動(dòng)疏散方案引導(dǎo)人員疏散。系統(tǒng)接入消防應(yīng)急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
5.6.3 消防設(shè)備電源監(jiān)測
監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常,保障在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。
5.6.4 防火門監(jiān)控系統(tǒng)
防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設(shè)備即防火門監(jiān)控模塊、電動(dòng)閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關(guān)閉及故障狀態(tài),顯示終端設(shè)備開路、短路等故障信號。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來,當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí),防火門能發(fā)出信號,能指示部位并保存信息,保障了電氣的可靠性。
5.6.5 環(huán)境監(jiān)測
污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、、UPS電池間可燃?xì)怏w濃度展示和預(yù)警,保障污水廠、自來水廠、水泵站等運(yùn)行。當(dāng)可燃?xì)怏w或有害氣體濃度超標(biāo)可自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)或新風(fēng)系統(tǒng),排除隱患,保持良好的水處理環(huán)境。
5.6.6 分布式光伏監(jiān)測
實(shí)時(shí)監(jiān)測低壓并網(wǎng)柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開關(guān)狀態(tài),逆變器運(yùn)行監(jiān)視,對逆變器直流側(cè)每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率,逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測,以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個(gè)參量的歷史數(shù)據(jù)。
平臺結(jié)合廠區(qū)實(shí)際分布情況,通過3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車棚的分布情況,顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置,各個(gè)屋頂?shù)难b機(jī)容量。
5.6.7 工藝仿真監(jiān)控
平臺通過2D、3D方式實(shí)時(shí)監(jiān)視粗格柵、污水提升、細(xì)格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加接觸、污泥濃縮壓濾、生物等工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在格柵清渣機(jī)、污水提升泵、回流泵、曝氣風(fēng)機(jī)、加藥泵、濃縮壓濾機(jī)、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動(dòng)機(jī)控制柜或低壓饋電柜安裝電動(dòng)機(jī)保護(hù),進(jìn)行短路、過流、過載、起動(dòng)超時(shí)、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護(hù)、堵轉(zhuǎn)、逆序、溫度等保護(hù)以及外部故障連鎖停機(jī),與PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。
5.7 產(chǎn)品清單
6結(jié)語
數(shù)字化、低碳雙轉(zhuǎn)型背景下,研究智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的應(yīng)用,分析其存在的問題和發(fā)展趨勢,對于水提高務(wù)行業(yè)能源利用水平、管理水平具有重要意義。智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的應(yīng)用雖然取得一些成績,但依然明顯落后于時(shí)代發(fā)展的要求,需要產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn),工程投資、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營各方的推動(dòng)與支持,促進(jìn)智能配電系統(tǒng)在水務(wù)行業(yè)的應(yīng)用與推廣,為水務(wù)行業(yè)的智慧化建設(shè)和低碳運(yùn)行提供有力保障。
參考文獻(xiàn):
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